XXXKKO
Welcome to interactive presentation, created with Publuu. Enjoy the reading!
XXX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i 2. Forum Technologii Oświetleniowych
Systemy oświetleniowe i sterowanie
15
Konstrukcja i badania układu pozycjonowania paneli
fotowoltaicznych
Marcin Wesołowski, Adam Czaplicki
Politechnika Warszawska
Słowa kluczowe: panele fotowoltaiczne, czujnik kierunku światła, efektywność
Efektywność
wszystkich
spotykanych
w praktyce ogniw i paneli fotowoltaicznych
istotnie zależy od wielu czynników spośród
których wymienić można:
- parametry
refleksyjne
determinujące
ilość
energii
pochłanianej
w
strukturach
ogniw.
Na
uwagę
zasługuje
fakt,
że
efektywna
refleksyjność zależy dodatkowo od kierunku
padającego promieniowania;
- rozkład widmowy padającego promieniowania;
- temperaturę ogniwa i otoczenia.
Spośród wymienionych czynników, w niniejszej
pracy skupiono się na aspektach związanych
z absorpcją promieniowania. Autorskie badania
potwierdziły, że zarówno rozkład widmowy
promieniowania (Rys. 1), jak i kierunek padania
wpływają na charakterystyki wyjściowe ogniw
fotowoltaicznych.
Rys. 1. Charakterystyki wyjściowe ogniwa fotowoltaicznego
uzyskane w pochmurny dzień rano (1), w południe (2) oraz
po południu (3)
Konstrukcja W celu wykonania badań wpływu
kierunku
oświetlenia
na
charakterystyki
wyjściowe ogniw wykonano autorski czujnik oraz
system pozycjonowania:
- dobrano zestaw fotorezystorów do realizacji
czujnika. Elementy te zostały, po wykonaniu
modelu, poddane badaniom w celu określenia
zakresu
mierzonych
rezystancji
w
funkcji
natężenia
oświetlenia.
Badania
takie
były
konieczne do prawidłowego doboru rezystora
umieszczanego w obwodzie fotorezystora oraz
dołączanego
do
przetwornika
analogowo
- cyfrowego;
- opracowano
mikroprocesorowy
układ
pomiarowy,
umożliwiający
pomiar
kierunku
oświetlenia. Urządzenie bazuje na autorskich
rozwiązaniach, zarówno w sferze wykorzystanego
czujnika, jak i algorytmów jego funkcjonowania;
- opracowano system pozycjonowania ogniw
fotowoltaicznych
wykorzystujący
dwa
serwomechanizmy sterowane bezpośrednio przez
mikrokontroler pomiaru natężenia oświetlenia.
Badania i wnioski Opracowane i wyskalo-
wane stanowisko służyło do wykonania pomiarów
charakterystyk
wyjściowych
ogniw
fotowoltaicznych,
zarówno
w
warunkach
laboratoryjnych, jak i zewnętrznych. Badania
statyczne (Rys. 2) pozwoliły na stwierdzenie,
że
ogniwo
charakteryzuje
się
najlepszymi
właściwościami
w
warunkach,
w
których
promienie świetlne padają pod kątem prostym.
Zmiana
kąta
padania
o
15°
powoduje
zmniejszenie maksymalnej mocy ogniwa o około
14%. Przy kątach sięgających 70%, maksymalna
moc ogniwa spadła o około 65%. Dodatkowo,
istotnym
aspektem
niniejszej
pracy
było
określenie
racjonalnych
warunków
pracy
trackera, gwarantujących najwyższą skuteczność.
Rys. 2. Charakterystyki wyjściowe ogniwa fotowoltaicznego
przy zróżnicowanych kątach padania światła
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26